Τι είναι τα ηλιοστάτες;

Οι ηλιοστάτες είναι επιστημονικά όργανα που χρησιμοποιούν έναν καθρέφτη για να αντικατοπτρίζουν το φως του ήλιου σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.Δεδομένου ότι η θέση του ήλιου σε σχέση με τη γη αλλάζει καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας, οι περισσότεροι ηλιοστάτες έχουν κάποιο είδος μηχανισμού ενσωματωμένου για να παρακολουθήσουν αυτό το κίνημα.Οι απλές χρησιμοποιούν έναν συνηθισμένο μηχανισμό ρολογιού για να ακολουθήσουν τον ήλιο, ενώ οι πιο πολύπλοκες ηλιοστάτες περιλαμβάνουν ιχνηλάτες που αισθάνονται τη θέση του ήλιου στον ουρανό ή ενσωματώνουν λογισμικό μικροεπεξεργασίας που αντισταθμίζει τη γωνία του ήλιου καθ 'όλη τη διάρκεια του ηλιακού έτους.

Η λέξη heliostat είναι μια ένωση της ελληνικής λέξης για τον ήλιο, helios , και η λέξη για ακίνητη ή ακίνητη, stat , και φαίνεται να έχει δημιουργηθεί στα μέσα του 18ου αιώνα.Όπως συμβαίνει με πολλές επιστημονικές εφευρέσεις από αυτή την περίοδο, έχουν πιστωθεί για τη συσκευή αρκετοί εφευρέτες, καθιστώντας ασαφές ποιος είναι στην πραγματικότητα υπεύθυνος γι 'αυτό.Η συχνότερη χρήση των ηλιοστατικών τον 18ο αιώνα ήταν για παρατηρήσεις αστρονομίας και οπτικά πειράματα.Τον 20ο αιώνα, οι συστοιχίες καθρέφτη χρησιμοποιήθηκαν σε μια σειρά κυρίως επιστημονικών εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, της αστρονομίας, της αρχιτεκτονικής και του ηλιακού φωτισμού.

Με κάποιους τρόπους, ο ηλιοστάτης λειτουργεί μάλλον σαν το ηλιοτρόπιο, το οποίο παρακολουθεί την κίνηση του ήλιου στον ουρανό για να μεγιστοποιήσει την έκθεση.Οι μηχανικοί ηλιοστάτες λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο και συνήθως με τον ίδιο τελικό στόχο την αξιοποίηση της ενέργειας του ήλιου.Ο πιο βασικός ηλιοστάτης περιλαμβάνει έναν περιστρεφόμενο μηχανισμό ρολογιού με έναν καθρέφτη τοποθετημένο πάνω του για να ακολουθήσει την πρόοδο του ήλιου στον ουρανό και να αντικατοπτρίζει το φως του σε ένα καθορισμένο σημείο.Σε εργαστηριακό περιβάλλον, όπου η συσκευή μπορεί να μετακινηθεί για να αντισταθμίσει τις αλλαγές στη γωνία του ήλιου, αυτός ο τύπος συσκευής είναι επαρκής.Πιο πολύπλοκες αυτοματοποιημένες ηλιοστάτες χρησιμοποιούν λογισμικό και αισθητήρες για να προσανατολιστούν σε σχέση με τον ήλιο.Οι εταιρείες που πωλούν heliostats για την παροχή αρχιτεκτονικών προθέσεων φωτισμού ή ολοκληρωμένων λύσεων φωτισμού τους προσφέρουν συνήθως με ενσωματωμένους μικροεπεξεργαστές ικανές να υπολογίζουν αλγόριθμους ηλιακής τοποθέτησης.

Οι τεράστιες συστοιχίες ηλιοστατικών που αντικατοπτρίζουν το φως σε συγκεκριμένες τοποθεσίες και συστήματα διανομής μπορούν να βρεθούν σε κτίρια υψηλής άνοδας, σε αγροκτήματα ηλιακής ενέργειας, ως αρχιτεκτονικές επιδράσεις στις δομές σε όλο τον κόσμο και σε πολλά εργαστήρια αστρονομίας.Η χρήση των ηλιοστατικών στην αρχιτεκτονική αυξάνεται, καθώς το ηλιακό φως είναι αποτελεσματικό, ελεύθερο και ευχάριστο φωτισμό περιβάλλοντος.Στα εργαστήρια, χρησιμοποιούνται ηλιοστάτες για ηλιακές παρατηρήσεις, συμπεριλαμβανομένων των μετρήσεων της ηλιακής ακτινοβολίας, καθώς και για την παραγωγή ενέργειας, την παραγωγή θερμότητας και άλλες εφαρμογές.Πολλά εργαστήρια έχουν επίσης siderostats, σχεδιασμένα για την παρακολούθηση των αστέρων εκτός από τον ήλιο.